sapiСистемный анализ и прикладная информатика«System analysis and applied information science»2309-49232414-0481Belarusian National Technical University10.21122/2309-4923-2023-3-33-38sapi-627Research ArticleУправление техническими объектамиManagement of technical objectsМатематическая модель системы управления мобильным гусеничным роботом с учетом кинематических и динамических параметровMathematical model of the control system of mobile caterpillar robot taking into account kinematic and dynamic parametersПавлюковецС. А.PauliukavetsS. A.

Павлюковец Сергей Анатольевич, кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов»

г. Минск

Siarhei Pauliukavets, PhD, associate professor, head of the department «Electric drive and automation of industrial installations and technological complexes»

Minsk

s.pauliukavets@bntu.byВельченкоА. А.VelchenkoA. A.

Вельченко Анна Александровна, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов»

г. Минск

Anna Velchenko, PhD, associate professor, associate professor of the department «Electric drive and automation of industrial installations and technological complexes»

Minsk

anna.velchenko@bntu.byРадкевичА. А.RadkevichA. A.

Радкевич Артем Андреевич, магистрант кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок и технологических комплексов»

г. Минск

Artsiom Radkevich, master's student of the department «Electric drive and automation of industrial installations and technological complexes»

Minsk

artyomradkevichbntu@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus202309112023033338Copyright © Павлюковец С.А., Вельченко А.А., Радкевич А.А., 20232023Павлюковец С.А., Вельченко А.А., Радкевич А.А.Pauliukavets S.A., Velchenko A.A., Radkevich A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sapi.bntu.by/jour/article/view/627

В работе разработана математическая модель системы управления мобильным гусеничным роботом, которая учитывает кинематические параметры (угловые скорости вращения катков и центра масс робота, линейную скорость передвижения робота и угол его поворота относительно нормали к оси) и динамические параметры (моменты инерции, усилия сопротивления и электромеханические параметры применяемых электродвигателей), что позволило дать наиболее полное математическое представление описания движения гусеничного мобильного робота. Получена система управления мобильными роботами по заранее заданной траектории с учетом обратных связей по положению.

The paper developed a mathematical model of the control system for a mobile tracked robot, which takes into account the kinematic parameters (angular speeds of rotation of the rollers and the center of mass of the robot, the linear speed of the robot and its angle of rotation relative to the normal to the axis) and dynamic parameters (moments of inertia, resistance forces and electromechanical parameters used electric motors), which made it possible to give the most complete mathematical representation of the description of the movement of a caterpillar mobile robot. A control system for mobile robots along a predetermined trajectory is obtained, taking into account position feedback.

мобильный гусеничный роботматематическая моделькинематические и динамические параметрыmobile caterpillar robotmathematical modelkinematic and dynamic parametersReferencesРоманов, П.С. Подходы к созданию интеллектуальной системы управления мобильным роботом / П.С. Романов, И.П. Романова // Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона». – 2018. – № 1. – С. 1-13.Romanov P.S., Romanova I.P. Approaches to the creation of an intelligent control system for a mobile robot. Electronic scientific journal "Engineering Bulletin of the Don", 2018, № 1, рр. 1-13.Salem, F.A. Dynamic and kinematic models and control for diff drive mobile robots / F.A. Salem // International Journal of Current Engineering and Technology. – 2013. – Vol. 3, № 2. – P. 253-263.Salem, F.A. Dynamic and kinematic models and control for differential drive mobile robots. International Journal of Current Engineering and Technology, 2013, vol. 3, № 2, pp. 253-263.К вопросу управления мобильным роботом с колесами всенаправленного типа / С.А. Павлюковец [и др.] // BIG DATA и анализ высокого уровня = BIG DATA and Advanced Analytics : сборник научных статей IX Международной научно-практической конференции, Минск, 17–18 мая 2023 г. : в 2 ч. Ч. 2 / Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники ; редкол.: В. А. Богуш [и др.]. – Минск, 2023. – С. 94-102.On the issue of controlling a mobile robot with omnidirectional wheels / S.A. Pauliukavets [et al.] // BIG DATA and high-level analysis = BIG DATA and Advanced Analytics : collection of scientific articles of the IX International Scientific and Practical Conference, Minsk, May 17–18, 2023 : at 2 h. Part 2 / Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics; editorial board: V.A. Bogush [and others]. Minsk, 2023, pp. 94-102.Mahfouz, A.A. Modeling, simulation and dynamics analysis issues of electric motor for mechatronics applications using diff approaches and verifi by MATLAB/Simulink / A.A. Mahfouz, M.K. Mohammed, F.A. Salem // International Journal of Intelligent Systems and Applications. – 2013. – Vol. 5, № 5. – P. 39-57.Mahfouz A.A., Mohammed M.K., Salem F.A. Modeling, simulation and dynamics analysis issues of electric motor for mechatronics applications using different approaches and verification by MATLAB/Simulink. International Journal of Intelligent Systems and Applications, 2013, vol. 5, № 5, pp. 39-57.Юдинцев, Д.В. Методика построения математической модели гусеничной машины для анализа движения / Д.В. Юдинцев, М.С. Рублев. – Текст: электронный // Проектирование систем вооружения боеприпасов и измерительных комплексов : Труды 17-й Всероссийской научно-технической конференции (01–02 октября 2020 г., г. Нижний Тагил). – Нижний Тагил: НТИ (филиал) УрФУ, 2021. – C. 456-461.Yudintsev D.V., Rublev M.S. Methodology for constructing a mathematical model of a tracked vehicle for motion analysis. Design of weapon systems of ammunition and measuring complexes: Proceedings of the 17th All-Russian Scientific and Technical Conference (October 01–02, 2020, Nizhny Tagil).Nizhny Tagil: NTI (branch) UrFU, 2021, pp. 456-461.Яцун, С.Ф. Математическое моделирование мобильного гусеничного робота / С.Ф. Яцун, Чжо Пьо Вей, А.В. Мальчиков, Е.С. Тарасова // Научное обозрение. Технические науки. – 2014. – № 2. – С. 236-237Yatsun S.F., Zhuo Pyo Wei, Boys A.V., Tarasova E.S. Mathematical modeling of a mobile caterpillar robot. Scientific Review. Technical science, 2014, no. 2, pp. 236-237.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.